住宅小區建筑電氣系統中的強電設計解析

王丹

摘? 要：近幾年來，各種大功率、高耗電以及智能化的電器設備融入到居民的日常生活，比如空調、液晶電視、微波爐等，導致小區用電量增加，在用電量高峰時期會出現電壓過大的問題。在人們用電需求不斷增加的情況下如果不能夠及時了解小區用電信息，就無法保障小區強電設計的科學性和合理性。為此，本文在闡述住宅小區建筑強電設計影響因素和基本原則的基礎上，結合實際從變配電系統、照明系統、防雷接地系統等方面具體分析如何優化住宅小區建筑電氣系統的強電設計。

關鍵詞：住宅小區? 現代建筑? 電氣系統? 強電設計

中圖分類號：U263? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）01（a）-0084-03

Abstract： In recent years， a variety of high-power， high power consumption and intelligent electrical equipment have been integrated into the daily life of residents， such as air conditioning， LCD TV， microwave oven， etc.， which leads to the increase of power consumption in the residential area， and the problem of excessive voltage will appear in the peak period of power consumption. In the case of increasing demand for electricity， if we can not timely understand the residential electricity information， we can not guarantee the scientificity and rationality of the strong power design. Therefore， on the basis of expounding the influencing factors and basic principles of the strong current design of residential buildings， combined with the actual situation， this paper analyzes how to optimize the strong current design of the electrical system of residential buildings from the aspects of power transformation and distribution system， lighting system， lightning protection and grounding system.

Key Words： Residential district; Modern architecture; Electrical system; Strong current design

強電系統是住宅小區內部建筑物的重要組成，在強電系統的支持下能夠賦予建筑物更多功能屬性，并滿足廣大居住者的日常生活需要。伴隨社會的進步發展人們的用電需求不斷增加，在用電需求不斷增加的情況下如果相關人員沒有有效調節好電力系統的運行管理，就會影響到小區強電系統設計的科學性和合理性。有一些小區在采取中性線方式的同時還會根據小區類型的不同來合理選擇和配置導線。為了能夠更好的配置線路，在供配電的時候需要相關人員能夠全面考慮小區電器的工作電壓、導線參數以及外界環境變化對配電線帶來的壓力，在綜合多個因素的情況下確保導線尋找的可續合理。

1? 住宅小區基本情況概述

本文所研究的住宅小區占地面積為200000m2，建筑的總體建筑面積是400000m2，建筑樓里容納了4000戶住戶，包含高層住宅和多層住宅是小區的特色。伴隨電氣智能化、自動化水平的提升，強電系統也不斷完善，設計人員開始能夠將收集整理的信息融入到電力系統中，并能夠實現對電力系統運行的遠程監督控制。

2? 住宅小區建筑強電系統設計需要思考的因素

第一，用電量問題。在社會的進步發展下，大功率、高能耗、智能化的電器設備開始被引入到居民的日常生活中，居民生活中常見的電氣設備包含空調、液晶電視、微波爐等。在對這些電器的使用下小區的用電量不斷提升，一些小區在發展高峰期的時候甚至還會出現用電壓力增大的問題。第二，電源線路設計問題。當前住宅小區的家庭供電方式主要由TN-S 接地法、9-N-C-S 接地法以及 9T 接地法，線路的接地方式是中性線方式，一些老式小區的配電系統采用先分路再入戶的方式進行配電，屬于單相電源布線。有一些小區在采取中性線方式的同時還會根據小區類型的不同來合理選擇和配置導線。第三，導線設計。在強電設計的過程中不僅要關注電源線的設計而且還需要考慮小區電器的工作電壓、導電系數以及外界環境變化對配電線路的影響，在綜合考慮多個因素的情況下來選擇適合的導線規格。

3? 住宅小區建筑強電系統設計的基本思路和方法

3.1 供配電系統設計

3.1.1 負荷等級和容量

在電力工業的發展下建筑小區居民用電不再過多的受到限制，家庭用電量也在不斷增多。當前，住宅建筑用電負荷的計算方式有很多種，結合住宅建設標準和能源使用情況選擇容量計算方式，按照每戶4～10kW進行設計，對于使用電熱設備比較多的用戶可以按照6～12kW進行設計。住宅負荷計算需要參照系數法進行計算，所需要的系數可以在同一個相序電源用戶上選擇，并在選擇的時候充分考慮地區的具體情況。

3.1.2 變壓器的選擇

住宅小區設置10kV、0.4kV、0.23kV的配件所，按照計算負荷的選擇情況來確定變壓器的容量。同時，在配電系統設計的時候要注重選擇節能產品，比如S9系列的變壓器，這類變壓的制作工藝精良、性能良好、損耗低、噪聲小。

3.1.3 變配電所

整個小區一共設計了八個變配電所，每一個變配電所配備兩個1000kVA SC10型環氧樹脂絕緣干式電力變壓器，變壓器的供電半徑不能夠超過200m。在供電容量低于200kVA的是偶選擇應用低壓供電的形式，而在供電容量超過300kA的時候將其調節為低壓供電的模式。

3.1.4 配電箱

所有的樓層單元選擇應用YJY-0.6/1KV電纜通過樹干的形式向各國樓層的電表箱提供持續性的配電支持，各層電器豎井內部也設置了T接箱電纜。消防電梯和消防設備采用兩路專用的回路末端自從投放方式來進行配電，樓梯燈、弱點設備的備用插座會選擇應用集中蓄電池來作為備用電源。

3.1.5 居室配電

第一，按照《住宅設計規范》的要求根據國家康居示范每平方米房屋住宅建筑的用電量需要被限制在60W左右。住宅建筑用電負荷標準和電度表規格如表一所示，住宅建筑電氣設計標準如表2所示。第二，房屋建筑局室內部的照明燈設計40W裸燈頭，目的是方便業主在入住之后根據自己的需要來更換燈具，同時，在陽臺、廚房和衛生間內部要安裝防潮燈具。第三，空調電源插座、一般性的電源插座和電源系統要分別設置獨立的衛生間和電力回路，廚房要單獨使用一個回路。第四，所有的插座都需要安裝對應的電流保護器，保護器的動作電流要低于30mA，保護器的動作時間不能夠超過0.1s。第五，對于空調電源插座的回路還可以設置相關的漏電保護裝置，如果是配置了落地空調柜機的起居室，還需要對其設置必要的漏電保護。

3.2 照明設計

3.2.1 科學合理的選擇燈具

照明系統在住宅小區建筑物電氣強電系統中占據比較大的成分，是一個十分重要的設計內容。 從實際應用上來看，照明系統本身就擁有獨特的特點，在具體設計的時候需要選擇節能的燈具。對于公共區域，還需要盡可能的選擇低能耗、使用時間比較長的燈具設備。通過在住宅小區中安裝節能燈具能夠減少整個小區強電系統的能源消耗，提升系統電能的綜合利用率。

3.2.2 合理選擇插座

插座的合理選擇也深刻影響住宅小區內部建筑物電氣強電系統的安全性和可靠性。結合以往的插座設計經驗可以了解到，臥室、客廳一般需要選擇具備安全門的二級、三級扁圓兩用插座;廚房衛生間適合應用二級、三級插座。除了廚房、衛生間這些插座需要和距離地面1.8～2m位置暗裝，其他插座都需要在距離地面1.5m的位置暗裝。對于不同室內區域所適合安裝的插座數量不同。

3.3 消防系統設計

在住宅小區建設的過程中消防系統的建設往往存在比較嚴重的火災風險，為了能夠更好的確保小區住宅建筑的安全，需要對住宅建筑做好消防系統的設計，著重要考慮以下三個方面的問題：第一，強化對火災自動報警系統的設計，確保所有的報警系統、火災噴灑裝置能夠符合規范的標準，特別是要對導線做好防火保護，確保重要的電纜線和電線使用銅芯線。第二，強化對供電電源的科學設置。在一般情況下供電電源可以采用兩路式模式，確保操作人員能夠根據需要隨意切換應急電源和市電電源，在一個電源出現問題的時候及時啟動和切換另外一個電源。第三，做好應急照明系統的設計。確保在應急的情況下建筑室內的照明系統能夠正常運作。

3.4 防雷接地設計

按照《民用建筑電氣設計規范》的要求來對高層建筑的防雷接地進行設計。在建筑防雷設計的過程中不能簡單的按照建筑物的高度來選擇設計模式，而是需要對建筑物的尺寸大小、建筑物所在地平均雷暴日進行計算。同時，在房屋建筑物的屋頂上需要設置或明或暗的避雷網。房屋建筑物的接地方式一般為聯合接地，保護性接地、工作接地、防雷接地操作一般選擇同一個接地體，接地系統為TN-c-s系統，在建筑進戶總配箱的位置上可以選擇重復接地操作。對房屋建筑的衛生間以及一些局部地區的等電位聯結問題需要相關人員予以足夠的重視。在建筑施工圖紙中還需要明確局部定電位聯結，從而確保建筑物在發生故障的時候，啟動系統能夠顯著降低電氣裝置外露導電部位的預期接觸電壓，有效保護電器。為了能夠確保人們的用電安全，電源引入位置在重復接地之后，接地線工作零線和保護線要隔離開來，從而確保在絕緣損壞、正常不帶電時通過電壓設備金屬外殼的連續供電。

4? 結語

綜上所述，伴隨社會的進步發展，建筑電氣工程建設水平也在不斷提升。在建筑電氣工程發展中最為明顯的變化是人們日益增長的用電需求。為了避免出現因為不斷增長用電需求可能導致的用電風險問題，需要相關人員強化對建筑電氣設計中強電系統設計的關注，并通過學習和思考著重解決電氣系統供配電問題、用電負荷問題、供電和照明間矛盾沖突問題、電源插座和防雷系統問題，在分析以上問題之后給出相應的解決對策，旨在能夠更好的提升房屋建筑的施工質量，為人們享受更安全、更有保障的用電生活提供重要支持。

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